黃土高原半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)刺槐林地生物量與土壤干燥化效應(yīng)的模擬

【摘要】：黃土高原人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林地深層土壤干燥化現(xiàn)象普遍發(fā)生,日益嚴(yán)峻地威脅著人工植被建設(shè)成效。分析和比較半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)刺槐林地生物量演變趨勢(shì)、深層土壤干燥化發(fā)生規(guī)律和區(qū)域分布特征差異,能夠?yàn)辄S土高原因地制宜地營(yíng)造刺槐林提供科學(xué)依據(jù)。在WinEPIC模型氣象、土壤和作物參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)組建與模擬精度驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,應(yīng)用WinEPIC模型模擬研究了1957-2001年黃土高原半濕潤(rùn)地區(qū)洛川和長(zhǎng)武、半干旱地區(qū)延安和固原等地1-45年生刺槐林地生物量演變規(guī)律和深層土壤干燥化效應(yīng)。結(jié)果表明:洛川、長(zhǎng)武、延安和固原的刺槐林地連年凈生產(chǎn)力模擬值在5-8年生時(shí)達(dá)到最大值后,隨著降水量年際波動(dòng)呈現(xiàn)出明顯的波動(dòng)性降低趨勢(shì),其平均值分別為5.33×103、4.56×103、4.03×103和3.35×103kg.hm-2.a-1;1-7年生刺槐林地年耗水量高于同期年降水量,導(dǎo)致林地0-10m土層土壤強(qiáng)烈干燥化,洛川、長(zhǎng)武、延安和固原刺槐林地年均土壤干燥化速率分別為164.3、165.7、187.1和190.0mm.a-1,8-45年生刺槐林地有效含水量在0-250mm的較低水平上隨降水量變化而波動(dòng);1-9年生刺槐林地0-10m土層土壤濕度剖面分布變化劇烈,土壤濕度逐年降低且土壤干層逐年加厚,7-9年生時(shí)土壤干層厚度已經(jīng)超過(guò)10m,8-45年生刺槐林地2-10m土層土壤濕度保持相對(duì)穩(wěn)定的干燥化狀態(tài);洛川和長(zhǎng)武刺槐林地水分生產(chǎn)力較高且相對(duì)穩(wěn)定,刺槐林地生長(zhǎng)期可以超過(guò)45年;而延安和固原刺槐林地水分生產(chǎn)力較低且穩(wěn)定性差,刺槐林穩(wěn)定生長(zhǎng)期不超過(guò)40年。 【作者單位】： 西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院;中國(guó)科學(xué)院水土保持研究所;西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 生物量 刺槐 土壤干燥化 黃土高原 WinEPIC模型
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(40371077、30471024和30771280)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：S714
【正文快照】： 刺槐(Robinia pseudoacacia)是黃土高原半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)植樹(shù)造林的主要喬木樹(shù)種,抗旱耐瘠,速生豐產(chǎn)。但刺槐林地深層土壤干燥化威脅嚴(yán)重,導(dǎo)致了“小老樹(shù)”等大面積低產(chǎn)刺槐林形成,已成為黃土高原人工植被建設(shè)的重大生態(tài)隱患(李玉山,1983,2001;楊維西,1996;余新曉等,1996;

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